CN104245165A - 用于环境修复和分解污染物的先进导热式加热器系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了导热式加热和脱附系统，比起用于从土壤、地下水和其它受影响介质移除污染物的其它系统，本发明的系统使用新颖的增强型燃气再生式加热器以及氧化系统提供了显著效果。受影响的加热介质中的污染物通过水解、热解和/或氧化处理被局部破坏。从受影响介质提取剩余污染物，然后将污染物废气引入至加热器系统，在加热器系统中，污染物废气被热氧化和催化氧化。使用来自加热器系统中的燃烧后的燃料和污染废气的热来预加热通过再生式热交换器进入的燃烧空气，这可显著降低加热器系统的燃料使用。燃烧后的燃料和加热器系统排放的废气可以进一步被处理以实现规定排放标准。

Description

用于环境修复和分解污染物的先进导热式加热器系统

技术领域

本发明针对用于修复包含污染物的次表土和/或地下水的改善方法。该方法可以在原位及异位执行。

背景技术

土壤、地下水或者其它受影响介质中的污染物会威胁人体健康。许多污染物是致癌物，具有政府机关公布的最大筛选水平。常规污染物包括挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物、多环芳烃、农药、除草剂、焦油，多氯联苯、汞、二氧芑、炸药残留物和重烃。

由于侵蚀的或者缺陷的容器或者管线导致污染物溢出和渗漏入土地中，这是污染物进入土壤和/或地下水的通常路径。碳氢化合物。现有技术中已经开发了多个技术来修复被污染物致污的土壤和地下水。

通常，污染物的物理/化学属性以及致污介质的性质决定了所选择的修复技术。相应地，如果污染物在相当程度上可移动且难以降解(例如，氯化溶剂)而土壤是极易渗透的，那么土壤气相抽提(SVE)技术证明是有效的，土壤气相抽提(SVE)技术开发了土壤的真空梯度。半挥发性污染物(例如，五氯苯酚)不易挥发，因此土壤气相抽提不是有效的技术。现有技术已经考虑了可选技术。许多建议的技术涉及挖开致污区域并且随后焚烧土壤(例如，直接或者间接的异位热脱附)。这些技术在净化影响土壤方面是有效的，但是成本超高并且能量消耗大。

其它现有技术涉及使用射频能量、传导加热器或者电加热井来结合气相抽提系统。例如，美国专利第4,670,634号公开了用于通过射频加热来原位净化溢出以及废弃物填埋的方法。通过射频能量将土壤加热至高于促进介电加热的温度。加热允许升高温度在100℃至400℃范围内。对加热的土壤净化可以以各种方式进行，诸如通过高温分解、热辅助分解、蒸馏或者与反应物(诸如氧气)进行反应。但是，该方法使用的射频功率会导致非均匀加热土壤，这会导致土壤中的循环热和冷点。该方法还要求表面处的繁重的蒸发物收集以及电磁防护屏障，这导致高的操作费用。

美国专利第5,190,405号公开了用于通过插入土壤中的穿孔垂直加热井的气相抽提从土壤移除污染物的原位方法。垂直加热井通过热传导将土壤加热到升高的温度，使用所述垂直加热井，掩盖土壤表面以降低气相抽提的短路效应。通过蒸发、原位热分解、氧化、燃烧和汽提移除土壤致污物。

美国专利第5,114,497号公开了一种修复方法，包括通过位于土壤表面以及隔热覆盖材料之间的相对扁平的柔性热源将热能量供给至土壤表面之下的土壤的一个或多个位置。然后在降低的压力的影响下收集在热能量影响下因致污物蒸发或者分解产生的蒸发物。

美国专利第5,169,263号公开了类似的原位加热处理，其利用了原位蒸发物恢复系统，该系统包括埋在土壤中的位于污染深度之下的穿孔管或者狭槽管。气相抽提和处理系统连接至管，并且通过相对扁平的柔性电阻加热器将热供给至土壤表面。

美国专利第5,193,934号公开了另一个原位脱附系统，其利用了埋在土壤中的位于土壤中污染深度之下的穿孔管或者狭槽管，带有气相抽提和处理系统。加热源包括供给至加压燃烧室(位于陆地的表面上)并且燃烧的燃料和压缩空气，燃烧产物流入原位管并且分布在受污染土壤中。致污物和它们的副产物被进入蒸发物处理系统的燃烧产物替代。

美国专利第5,011,329号公开了一种原位方法和装置，用于将热气体喷入形成在污染土壤区域中的镗孔中以蒸发土壤和污染物，以及用于收集地面之上的污染物形成的废气。燃烧器加热加压气体并将其与燃烧气体混合以用于经由原位喷射而输送至污染土壤中。

欧洲专利申请EP10447027和EP10447028以及美国专利第7,618,215号公开了用于土壤修复的方法和装置，其使用加热器，加热器由气体燃烧器组成，气体燃烧器的燃烧器喷嘴和燃烧器端部位于地面和污染区域的表面之上，所述燃烧器喷嘴和燃烧器端部放置在管部中，管部延伸至地面和污染区域中。热的燃烧后气体被迫使进入整个管部，热通过传导而垂直向下地传递通过管，首先传递到管的上部分，最终到达管的下部分。抽取管将废气传递至气体燃烧器，废气在气体燃烧器处作为辅助燃料燃烧。公开了在独立的第二加热器中再使用来自主加热器的热能量的器件。

尽管陈述的这些方法、装置和技术在某些受限情形下证明在提供原位净化土壤方面是有效的，但是这些方法、装置和技术通常需要成本高的操作和能量输入，需要昂贵的装备，提供低效率的热传递至污染物或者土壤，或者需要复杂的气相抽提和处理系统。

需要一种成本有效的、改善的有效原位技术用于从次表土和地下水移除污染物。需要将热传递至污染土壤和地下水的能量更有效的技术，使得快速有效地移动和移除污染物。而且，在不易获得大的电力供给的原位，需要使用丙烷或者天然气产生燃烧热。重要的是，需要以最小化无污染区域中热损失的方式将热输送至污染区域。为了最小化装备要求，需要一种在一个或者若干加热器中氧化提取的污染物废气的技术。

公开了导热式加热和脱附系统，比起用于从土壤、地下水和其它受影响介质移除污染物的其它系统，其使用新颖的增强型燃气再生式加热器以及氧化系统提供了显著效果。受影响的加热介质中的污染物通过水解、热解和/或氧化处理被局部破坏。从受影响介质提取剩余污染物，然后将污染物废气引入至加热器系统，在加热器系统，污染物废气被热氧化和催化氧化。使用来自加热器系统中的燃烧后的燃料和污染废气的热来预加热通过再生式热交换器进入的燃烧空气，这可显著降低加热器系统的燃料使用。燃烧后的燃料和加热器系统排放的废气可以进一步被处理以满足规定的排放标准。

发明内容

类似地提供了用于实现其的方法，用于通过优化导热式加热温度和废气抽提率和处理来有效地修复污染介质，以达到与改变环境规定的妥协。根据本公开的特征，公开了用于热处理受影响介质的系统，其包括以下的组合：燃气加热器，具有内通路和外通路；燃烧器模块，燃烧器模块具有再生式热交换器；排气通路；催化剂表面区域；压差源，以及废气抽提点。

根据另一特征，公开了燃烧器模块，其包括以下的组合：压差源，气体入口，气体通路，燃烧空气入口，燃烧空气通路，燃烧空气/气体混合器，燃烧器喷嘴，点火器，燃烧后气体通路，以及排气出口。

根据另一特征，加热器垂直地、水平地或者以倾斜角度放置于污染土壤中。气体和燃烧空气供给至燃烧器模块，并且经由它们相应的通路被运载至燃烧空气/气体混合器，在燃烧空气/气体混合器中，气体和燃烧空气混合以产生火焰，火焰被引导通过燃烧器喷嘴并且进一步向下到内通路(燃烧后气体通路)。从加热器的内通路的底端排放的燃烧后气体撞击外通路的闭合端，并且反向流过外通路(排气通路)以进一步将热均匀传递通过加热器，并且使流向燃烧器端部的燃烧空气预加热。燃烧后气体仍封闭在加热器中。燃烧后空气通过燃烧器的排气通路和排气出口离开加热器。加热器所产生的热依靠传导、辐射、对流以及平流而传递至污染介质。

此外，可以诸如通过土壤气相抽提或者多相抽提井从距污染介质一个或者若干点处提取废气。一个或多个压差源可以施加真空于这些废气抽提点，然后提取的废气通过燃烧空气入口被引导至燃烧器。废气在加热器系统内被热氧化和催化氧化。首先，燃烧器热氧化在燃烧器端部进来的废气，并且由于加热器的特征使得进一步的热氧化发生在加热器中，使得增加了停留时间。其次，加热器的外通路中的催化剂表面区域与废气中的任何剩余污染物作用以进一步催化氧化污染物。可替换地，经由氧化(即，氯化溶剂)仍难以破坏的污染物废气可以相反被引导至地上蒸发物处理模块(即，颗粒活性碳或者冷凝处理)。

如本公开中使用的，术语“废气”应该定义为从至少一个废气源提取的气体，包括但不限于在土壤或者地下水修复活动期间待移除的蒸发物以及分解污染物产生的副产物气体。如本公开中使用的，术语“污染物”应该定义为本领域技术人员公知的任何挥发性有机化合物、半挥发性有机化合物、多环芳烃、农药、除草剂、焦油、多氯联苯、汞、二氧芑、炸药残留物、重烃和其它污染物。如本公开中使用的，“土壤气相抽提”(SVE)还公知为土壤通风或者真空抽提，其是这样的方法：施加真空至靠近土壤中污染物源的一个或多个抽提点。致污物质量蒸发和蒸发物的挥发性成分被抽向抽提点并且通过抽提点被提取。

现有技术通常依赖于使用电输入，用于经由热传导来加热土壤、地下水以及受影响介质。技术人员将理解的是，本公开的特征定制以相比于现有技术降低能量消耗。丙烷或者天然气是用于加热器的主要能量源。丙烷和天然气通常认为是“清洁能量”源，这种，不需要购买碳信用额度或者清洁能量信用额度从而可满足美国环境保护机构和其它管理机构规定的清洁能量目的。在本公开中使用再生式热交换器可有效地预加热待燃烧的空气，从而降低为实现给定燃烧后气体温度所需的能量输入，并且进一步降低副产物气体放出。

现有技术还依赖于燃料/气体和空气在地面水平上方或者待修复的污染物区域上方的燃烧。这种方法要求额外的能量来将燃烧热传递至期望的处理区域以及补偿非期望区域(即加热设备的顶部)的热损失。技术人员将理解的是，本公开可将燃烧器的混合器/喷嘴布置得靠近期望处理区域，或者布置在期望处理区域中。技术人员类似地认识到的是，利用来自燃烧的向上移动的对流热来预加热向下行进通过加热器的再生式热交换系统的燃烧空气。

附图说明

图1是根据本发明的土壤和地下水修复系统的实施例的图。

图2是根据本发明的土壤和地下水修复系统的另一实施例的图。

图3是根据本发明的土壤和地下水修复系统的另一实施例的图。

图4是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的实施例的二维截面图。

图5是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的实施例的三维截面图。

图6是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的实施例的另一二维截面图。

图7是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的另一实施例的二维截面图。

图8是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的相同实施例的三维截面图。

图9是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的先进导热式加热器系统的相同实施例的另一二维截面图。

图10是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的互补图案的加热井和抽提井的实施例的顶视图。

图11是根据本发明的土壤和地下水修复系统中使用的六边形图案的加热井和抽提井的实施例的顶视图。

具体实施方式

图1、2和3示出了本发明的大致方案。简要地说，在公开的装置和方法中，通过直接加热污染土壤和/或地下水区域，从污染土壤区域热脱附污染物。通过燃料与空气在加热器内的燃烧来生成热，加热器放置于污染区域处或者靠近污染区域。可以利用传统土壤气相抽提井或者技术来收集加热污染区域所生成的废气。废气可以被引导至加热器以用于热氧化和催化氧化，或者被传送至传统的废气处理系统。

本发明的装置示意地图示于图1、2和3。本发明的基本部件有：(1)加热井20，其包含加热管模块21和燃烧器模块22；(2)废气屏障50，其封闭土壤或者污染区域52的表面，并且防止垂直流热和蒸发的废气进入污染区域52，还防止空气流从大气70穿过土壤表面62进入污染区域52；(3)抽提井80；(4)废气抽提和处理模块100；以及(5)天然气、丙烷或者其它燃料(例如，沼气)供给和空气或者其它氧气供给通过线路120和121分别连接至燃烧器模块22。

转至图1、2和3，关注加热井20，加热井20周围的限定无污染区域51的外部区域塞有或者填充有相对差热传导属性的材料，诸如耐火水泥或者砂浆。加热井20周围的限定污染区域52的外部区域塞有或者填充有相对好热传导属性的材料，诸如混有钢粒或者铝土矿的土壤。精确的填充材料和填充面积可以是技术人员公知的任何组合。

转至图4、5、6、7、8和9，空气或者氧气线路121以及燃料或者气体线路120通向加热井20并且连接至燃烧器模块22，使得空气或者氧气经由燃烧空气入口201进入，燃料或者气体经由气体入口203进入。燃烧空气和燃料在插有加热井20的土壤等级(grade)或者介质之上既不混合也不点燃。相反，燃烧空气和燃料通过它们的相应通路211和213向下行进经过加热井20。压差源256产生正压以迫使燃烧空气向下经过燃烧空气通路211。压差源256可以装有调整器或者可变驱动以控制施加至燃烧空气的流量和压力，如技术人员公知的那样。压差源256可以包括与废气抽提和处理模块100和真空模块56相同的装备。在压力下输送至气体入口203的气体通过气体通路213向下行进经过加热井20，可以使用气体调整器以及孔口来控制气体的流量和压力，如技术人员公知的那样。

气体通路213终止于燃烧空气/气体混合器221，在燃烧空气/气体混合器221中，气体在压力下被释放以与预加热的燃烧空气在燃烧器喷嘴225正上方或燃烧器喷嘴225内混合。为了开始燃烧该空气/气体混合物，点火器227提供了点火源。在加热井20内部达到预定温度之后，可以打关闭火器，与气体混合的预加热的空气的温度足以使混合物彻底燃烧。在加热井20中可以实现开/关点火、调制点火或者脉冲点火的交替循环，如技术人员公知的那样。

取决于进入加热器模块22中的特定燃料和空气输入，在加热井20内可以生成200℃至1200℃范围的温度，以便产生足够的热通量传递至加热井20周围的污染区域52，从而引起污染物移动。

离开燃烧器喷嘴225的燃烧后气体进一步向下行进通过燃烧后空气通路231。燃烧后气体的热通过辐射和传导处理被向下和横向传递。一些热还垂直向上传递。从燃烧后空气通路的底部开口排放的燃烧后气体撞击加热井20的封闭底端，并且反向(向上)流过加热井的排气通路311，并且进一步一致地传递热，均匀平稳地通过加热井20和污染区域52。

热的燃烧后气体通过排气通路311的流动将一些热(经由传导和辐射)传递至其接触的燃烧空气通路211的壁。该热传递可预加热向下流过燃烧空气通路211的燃烧空气并且冷却向上流过排气通路311的燃烧后空气。

燃烧后空气通过燃烧器模块的排气出口241离开加热器。燃烧后空气可以排放到大气中，如果需要的话可以被进一步处理以降低副产物气体，用来加热或者预加热其它介质，或者以技术人员公知的其它方式使用。

在一个优选实施例中，如图4、5和6指出的，燃烧空气通路211和燃烧后空气通路231是相同或者类似的外尺寸和内尺寸，所述两个通路焊接或者以其它方式固定以形成毗邻的通路。稳定器261固定至燃烧后空气通路231和燃烧空气通路211的外部分，并且稳定器261抵靠排气通路311的外壁安装。稳定器261具有至少两个目的：它们将通路211和2xx居中定位在加热井20内，以及它们经由传导向外传递热至加热井20的末端。

在另一优选实施例中，如图7、8和9指出的，燃烧空气通路211和燃烧后空气通路231具有相同或者类似的外尺寸和内尺寸，但通路不形成毗邻的通路，而是在燃烧空气通路211和燃烧后空气通路231之间形成再生式孔口271。燃烧后空气通路231具有支撑腿265以支撑其在加热管模块21内部的重量，以及允许热的燃烧后空气离开燃烧后空气通路231以进入排气通路311。燃烧后空气通路231还利用稳定器261来将其居中定位于加热管模块21内部。离开燃烧器喷嘴225和燃烧空气通路211的燃烧后空气向下行进进入燃烧后空气通路231，有效地与再生式孔口271的平面交叉。向上行进通过排气通路311的一部分热排气被拖曳力和压力引导而进入并通过再生式孔口271，并且被重引入燃烧后空气通路231。该重引入的热排气从要排出的气体中恢复一部分热能量，并且降低了为实现或者维持给定温度所需的燃料/气体和空气/氧气输入。

在另一实施例中，现在转到图1、2和3，抽提井80包括具有穿孔84的井盖82，一些穿孔84位于污染区域52内。抽提井80附接至真空模块56，诸如真空泵或者空气压缩机，真空模块56提供足够负压以实现污染区域52中的期望真空、流量和影响半径(如技术人员公知的)，使得移动的污染物和废气被吸入抽提井80。真空模块56可以是与压差源256相同的装备或者基础结构。井盖82可以由不锈钢或者低碳钢材料或者技术人员公知的其它材料制造。

在一个实施例中，如图1中观察的，从抽提井80提取的废气被引导至地上废气抽提和处理模块100，用于在从系统排放之前进行处理。废气抽提和处理模块100可以包括一个或者若干商用系统，诸如使用颗粒活性碳、催化氧化剂、热氧化剂，C3技术、冷凝恢复或者本领域技术人员公知的其它技术的这些系统。选择利用废气抽提和处理模块100取决于若干因素，包括待处理废气的特性，特性包括它的：成分、浓度、温度、相对湿度、pH、含盐量、流量和真空。

在优选实施例，如图2和图3中观察的，从抽提井80提取的所有或者部分废气被引导至一个或者若干加热井20，用于在加热井20内部进行热分解和催化剂分解。废气经由空气或者氧气线路120被传送至加热井20。在进入加热井20之前，该废气可以被引入线路120中的其它空气或者氧气，或者与线路120中的其它空气或者氧气混合。废气或者废气与空气或者氧气的混合物通过空气入口201进入加热器模块22。废气首先因空气通路211中实现的增高温度而被热破坏。通过燃烧器喷嘴225中及其周围的燃烧以及通过燃烧的空气通路231，都利于热分解。

如图4、5和6图示的，污染物的任何剩余废气的催化燃烧是通过与催化剂材料281接触的热的燃烧后空气和废气空气来实现的，催化剂材料281放置在一个或者若干燃烧后空气通路231和/或排气通路311中。催化剂材料281可以包括一个或者若干商用催化剂，诸如整装催化剂、陶瓷基质、氧化铝、贵金属、铂、钯、铑或者技术人员公知的其它材料。催化剂材料281放置在加热井20中的流体和废气温度优选在200°至600°之间的位置处，以最大化催化氧化并且防止材料由进入催化剂的过多热通量引起的烧结。如本领域的技术人员将理解的，催化剂材料281可以类似地放置在加热井20外部，诸如位于排气出口241之后的位置处。将催化剂材料2xx布置于加热井20外部会是需要的，以维持用于特定废气的催化氧化的优化温度，并且可利于容易更换催化剂材料。

从加热井20排放的废气和排气已经被热处理和催化处理，它们有时会需要被废气抽提和处理模块100进一步处理以满足严格的监管要求，如图3所示。在该情况下，技术人员将认识到的是，调节和处理加热井20中的这些废气将降低废气抽提和处理模块100中最终废气处理的复杂性和成本。

转至图10，在一个优选实施例中，加热井20和抽提井80可以布置成互补图案。

转至图11，在另一优选实施例中，加热井20和抽提井80可以布置成六边形图案。其它图案和布置是土壤气相抽提和原位处理技术中公知的，并且可以被利用，如技术人员公知的那样。

尽管已经根据当前认为最实用和优选的实施例描述了方法和装置，应该理解的是，本公开不应限于公开的实施例。本公开旨在覆盖包括在权利要求精神和范围内的各种修改和类似布置，本公开的范围应该是最宽的解释以便包含所有这种修改和类似结构。本公开包括以下权利要求的任何和所有实施例。

还应该理解的是，可以进行各种改变，这并不超出本发明的宗旨。这种改变也隐含地包括在说明书中。它们也落入本发明的范围内。应该理解的是，该公开旨在成为一个专利，其覆盖本发明的数个方案，独立方案或作为总体系统，作为方法模式和装置模式。

此外，本发明和权利要求的每个各种元件还可以实现为各种方式。该公开应该理解为包含每个这种改变，即任何装置实施例、方法或者处理实施例的实施例的改变，或者甚至仅改变任何这些元件。

尤其，应该理解的是，因为本公开涉及本发明的元件，所以用于每个元件的词语可以解释为等同装置术语或方法术语，即使仅功能或结果是相同的。

这种等同的更宽的或者甚至更通用的术语应该认为包含在每个元件或动作的说明中。这种术语当希望时可以被替换以使本发明具有的隐含的广义覆盖范围清楚。

应该理解的是，所有动作可以表达为用于执行该动作的器件或者引起该动作的元件。

类似地，公开的每个物理元件应该理解为包含了该物理元件利于的动作的公开。

该专利申请中提到的任何专利、公开或者其它参考通过引用并入此处。此外，关于每个使用的术语，应该理解的是，通用字典定义应该理解为并入每个术语，除非其在该申请中的使用与这种解释不一致，任何定义、可选术语和同义词通过引用并入此处，诸如至少一个标准技术词典包含的，技术人员认识的，最新版本的兰登书屋韦氏大词典包含的。

最后，与申请一起提交的信息公开陈述或者其它信息陈述中列出的所有参考作为附件并且通过引用并入此处；但是，关于上述每个参考，这种信息或者陈述虽然并入此处，但是关于上述每个参考，通过引用并入的这种信息或陈述可能被认为与本发明的专利是不一致的，这些陈述清楚地不认为是由申请人做出的。

在该方面，应该理解的是，基于实际原因以及为了避免添加潜在的数百个权利要求，申请人提交的权利要求仅具有初始的引用关系。

应该理解的是，在新物质法规(包括但不限于美国专利法35USC132或其它法律)下存在这种支持，以允许添加任何各种引用关系或者一个独立权利要求或构思中存在的其它元件，作为任何其它独立权利要求或者构思中的引用关系或者元件。

鉴于可以进行非实质替代，鉴于申请人事实上没有撰写权利要求来书面地包含任何特定实施例，应该理解的是，申请人不是要以任何方式旨在或实际上放弃这些覆盖范围，因为申请人简单地不可能想到所有可能变化；本领域的技术人员合理地想到不可能撰写出权利要求来书面地包含这种可选实施例。

此外，使用过渡词语“包括”用来表示“开放式”的权利要求，根据通常权利要求解释。因而，除非另有规定，应该理解的是，术语“包括”或者其变型诸如“包含”或者“包括有”旨在暗示包括指出的元件或者步骤或者元件组或者步骤组，但不排除任何其它元件或者步骤或者元件组或者步骤组。

这种术语应该解释为其最广义的形式以便给申请人提供法律上允许的最宽保护范围。

Claims (18)

1.一种加热器组件，包括以下的组合：

至少加热井，其包含加热管模块和燃烧器模块，

燃料入口，其连接至所述加热井，用于将燃料供给至所述燃烧器模块，

空气入口，其连接至所述燃烧器模块，用于将空气通过燃烧空气通路供给至所述燃烧器模块，并且将空气与所述燃料在燃料-空气混合器中混合，

排气通路，其用于从所述燃烧器模块接收热排气，所述排气通路可操作地定位成邻近所述燃烧空气通路并且与所述燃烧空气通路协作，用于在所述空气达到燃烧器喷嘴之前加热所述燃烧空气通路中的空气，以及

用于防止所述燃料器件过热的器件，所述燃烧空气通路和所述排气通路一起限定了在所述加热井内部的单端再生式热交换机构。

2.根据权利要求1所述的加热器组件，进一步包括：

至少一个污染物的废气源，所述污染物废气引入至加热器组件，用于作为辅助燃料，以及

催化剂材料，其布置在所述加热器组件内部，其中，所述催化剂材料加速污染物废气的氧化。

3.根据权利要求1所述的加热器组件，进一步包括：

至少一个污染物的废气源，所述污染物废气引入至加热器组件，目的是破坏污染物废气；以及，

催化剂材料，其布置在所述加热器组件内部，其中，所述催化剂材料加速污染物废气的氧化。

4.根据权利要求1所述的加热器组件，进一步包括：

一系列非收敛稳定器，以大致垂直方式固定至所述空气通路的外侧部分，所述稳定器装配成紧密靠近所述排气通路的外侧部分，由此所述稳定器通过传导将热向外传递到所述加热井的壁。

5.根据权利要求1所述的加热器组件，进一步包括：

燃烧空气通路和燃烧后空气通路，它们彼此连通而作为单个通路，使得除了在所述通路的最顶部和最底部之外不形成有孔口。

6.根据权利要求1所述的加热器组件，进一步包括：

燃烧空气通路和燃烧后空气通路，它们彼此连通而作为相关通路，其特征在于，所述燃烧空气通路和所述燃烧后空气通路之间的至少一个再生式孔口。

7.根据权利要求1所述的加热器组件，其中：

所述用于防止燃料过热的器件包括将燃料通路布置在燃烧空气通路的环形空间的内部。

8.一种热土壤修复系统，用于从土壤移除致污物，包括：

多个加热器组件，其定位在土壤中，

多个真空井，其定位在土壤中，

其中，土壤被至少一个加热器组件加热，

其中，用于加热土壤的能量源包括以下至少一个：

气体燃料，或者

液体燃料，并且

其中，通过至少一个真空井从土壤移除加热的废气。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：

加热器组件，其中在加热器组件中的燃烧之前，来自加热器组件的排气通路的排气被用来加热燃烧空气，并且进入加热器组件的燃烧空气被用来冷却来自加热器组件的排气通路的排气。

10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：

加热器组件，其中通过至少一个真空井提取的至少一部分废气被氧化。

11.根据权利要求8所述的系统，进一步其中：

至少一个加热器组件是大致水平地定位在土壤中。

12.一种用于修复受污染土壤的系统，包括：

加热器件，其贯穿土壤的地面，其中，所述加热器件包括加热器组件，所述加热器组件连接至向所述加热器件供给能量的气体或者液体燃料源；

隔热器件，其覆盖所述受污染土壤的至少一部分；

热传递器件，其用于从所述加热器件传递热至土壤表面下方的一个或多个位置，其中，所述热传递器件包括从土壤表面向下延伸的一个或多个无土壤垂直通路；

蒸发物收集器件，其用于在降低的压力下且在土壤表面下方收集由所述加热器件生成的蒸发物，其中，所述蒸发物收集器件包括从土壤表面下方穿过土壤向上延伸的无土壤垂直通路；以及，

分离器件，其从收集的蒸发物中移除环境不期望成分。

13.根据权利要求12所述的系统，进一步其中：

受污染土壤被加热至水的沸点之下的平均温度。

14.根据权利要求12所述的系统，进一步其中：

至少一部分受污染土壤被加热至水的沸点之上的温度。

15.根据权利要求12所述的系统，进一步其中：

从土壤修复的至少一个致污物是有机成分。

16.根据权利要求12所述的系统，进一步其中：

从土壤修复的至少一个致污物是无机成分。

17.根据权利要求12所述的系统，进一步其中：

从土壤修复的至少一个致污物是金属。

18.一种改善的加热器组件，包括：

加热井，其包含加热管模块和燃烧器模块，

燃料入口，其连接至所述加热井，用于将燃料供给至所述燃烧器模块，

空气入口，其连接至所述燃烧器模块，用于将空气通过燃烧空气通路供给至所述燃烧器模块，并且将空气与所述燃料在燃料-空气混合器中混合，

排气通路，其用于从所述燃烧器模块接收热排气，所述排气通路可操作地定位成邻近所述燃烧空气通路并且与所述燃烧空气通路协作，用于在所述空气达到燃烧器喷嘴之前加热所述燃烧空气通路中的空气，以及

用于防止所述燃料器件过热的器件，所述燃烧空气通路和所述排气通路一起限定了在所述加热井内部的单端再生式热交换机构。